一、磁致伸縮液位傳感器概述

      長期以來，油田采油廠各種原油罐的液位、油水界面、乳化層厚度等參數測量一直是 工業測量中的一個技術難題。國潤公司經過多次油田現場的技術調研與反復實驗，zui終開發出適應油田各種工況條件下對油罐液位、油水界面測量的液位傳感器產品。在油田各種油罐多年的應用中，通過不斷完善產品性能，國潤磁致伸縮液位傳感器其*的測量原理、高精度、高可靠性及方便的安裝方式已得到專業人士是認可，目前已成為油田液面及油水界面測量的較為理想的產品之一。

二、磁致伸縮液位傳感器測量環境及測量實現

   （一）油田測量環境

     原油從油并中被抽上來后，經過加熱等一系列工藝處理，送到沉降罐進行油水分離。如圖所示沉降罐的罐底設有一個排水孔，罐上部的一定高度設置有一個溢流口，原油進料口一般從底部伸到罐的中部。當原油從進料口進入到罐中時，由于破乳劑及重力和浮力等因素的影響。密度較小的原油會向下沉，經過一定時間的沉降可以將原油與水的分離。當沉降罐上面的油高于溢流口時，從溢流口流出，經過管道流到凈化罐中。

     從理論上講，經過一定時間的沉降可以得到一個清晰的原油與水的分界面，但是現場工況要復雜很多。由于不同產地的原油密度都不盡相同，再加上進料帶來的擾動、破乳劑和沉降時間等諸多因素，從而導致了在原油層與水層中間存在著一個厚薄不一、密度梯度不定的過渡層，習慣上稱之為乳化層。在這一乳化層中存在著水包油、油包水、甚至水/油/水或油/水/油分層等更為復雜的體系，正是由于存在了這一如此復雜的乳化層，使得絕大多數界面儀器在遇到這種工況時無法測量。

（二）國潤磁致伸縮傳感器的應用

1、磁致伸縮傳感器的工作原理

磁致伸縮液位傳感器采用*的磁致伸縮技術，基于浮力平衡的基本物理原理，實現高精度測量。具體實現方式為脈沖發生器產生沿波導線傳播的電流脈沖既起始脈沖，其產生的磁場與浮于液體中的浮球內固定的*磁場相疊加，產生瞬時扭力，使波導線扭動并產生張力脈沖，這個脈沖以固定的速度沿波線傳回，在線圈兩端產生感應電流脈沖即終止脈沖，通過測量起始脈沖與終止脈沖之間的時間差即可地確定被測浮球所在位置，即液面或界面的位置。

2、原油計量實現

     在油水界面測量中，由于存在著乳化層，乳化層的密度梯度為非線性。而且隨時在變化。由于沒有明顯的界面，所以我們實際上是通過取不同密度的界面浮球來測量某一位置，該位置的密度是相對固定的，即含油與含水的百分率是相對固定的，例如，通過取不同密度的界面浮球，我們可以找到含油、含水各50%的位置，也可以找到含油80%、含水20%的位置。

     根據上述的原理，實際測量中我們還可以通過定制特定密度的浮球，測量出油位、乳化層與油的界面位置。只需要一臺國潤公司的磁致伸縮液位傳感器即可實現以上液位、油水界面、乳化層與油的分界面這些參數的同時測量，進而換算出原油液位高度，乳化層的厚度以及水的高度，有利于正確投加破乳劑處理乳化層，以及進行排水、控油等操作，還可以根據現場情況在傳感器測桿內部安裝的溫度傳感器測量油品的溫度，通過溫度補償，測量值便會更加準確可靠。

      3、磁致伸縮液位傳感器傳感器的耐環境能力

       除了復雜的計量介質分布外，在實際的油田中，原油中所含的各種強腐蝕性的化學物質，對儀器的本身的耐腐蝕性能也是一個嚴重的考驗。經過研究設計，康宇公司設計了針對原油測量的長量程防腐蝕型柔性磁尺。整機及所有與介質接觸的附件都做了很好的防腐處理，適應各種原油測量環境。同時，考慮到罐區的安全要要求，產品可設計成成隔爆型或本安型，并根據實際情況選擇安全柵、防雷裝置等附件，進一步提高了產品的安全性和可靠性。

  三、綜述

      做為一種適合油田原油測量的理想傳感器之一，國潤磁致伸縮液位傳感器主要具備如下一些特點

      通過測量起始脈沖和終止脈沖的時間來確定被測位移量。因此測量精度高，分辨率優于0.01%F.S.這是用其他傳感器難以達到的精度；

      數字量位置輸出，一經調試好，不需要重復修正；

      數字量標準MODBUS信號輸出，易于系統集成和組網；

      本安設計，安全可靠，測量時無需開啟罐蓋，避免人工測量所存在的不安全性；

      安裝方便。可通過罐頂已有管口進行安裝，并可在安裝過程中部影響正常生產。